KR102183464B1 - 전력 저장 장치 - Google Patents

전력 저장 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102183464B1
KR102183464B1 KR1020160082357A KR20160082357A KR102183464B1 KR 102183464 B1 KR102183464 B1 KR 102183464B1 KR 1020160082357 A KR1020160082357 A KR 1020160082357A KR 20160082357 A KR20160082357 A KR 20160082357A KR 102183464 B1 KR102183464 B1 KR 102183464B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
air conditioning
control unit
container
installation space
Prior art date
Application number
KR1020160082357A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180003052A (ko
Inventor
김정윤
이호일
배효준
강병오
Original Assignee
현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) filed Critical 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority to KR1020160082357A priority Critical patent/KR102183464B1/ko
Publication of KR20180003052A publication Critical patent/KR20180003052A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102183464B1 publication Critical patent/KR102183464B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • H01M2/1072—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명은 외부의 공기를 이용하여 장치 내부의 온도 또는 습도 등의 환경을 제어할 수 있는 전력 저장 장치에 관한 것으로, 컨테이너 내부에 설치되어 전력 변환 및 저장하는 전력 장치, 상기 컨테이너 내부에 설치되어 상기 전력 장치가 설치된 공간의 온도를 기준값으로 유지하는 공조 장치, 상기 컨테이너 외벽에 설치되어, 제어에 따라 외부의 공기를 상기 전력 장치가 설치된 공간으로 유입시키는 외기팬와, 상기 전력 장치의 공작과 상기 공조 장치 및 외기팬의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

전력 저장 장치{ENERGY STORAGE SYSTEM}
본 발명은 공조 제어 기능을 갖는 전력 저장 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 전력시스템의 효율 및 안정성 향상을 위해 배터리 기반의 전력 저장 장치(Energy Storage System; ESS)가 많이 설치되는데, 성능과 수명을 유지하기 위해 온도 조절이 필수적이므로 공조시스템을 이용하여 전력 저장 장치를 항온으로 관리한다.
그러나, 충방전시 배터리 및 전력변환장치(PCS)에서 상당한 양의 열이 발생하며, 계절 및 시간대에 따라 외부에서 침입하는 열도 상당히 큰데, 상승하는 내부 온도를 조절하기 위해 에어컨을 이용하고 있으며 겨울의 경우, 히터를 통해 온도를 상승시키는데 이는 전력 저장 장치의 효율을 크게 떨어뜨린다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0041375호
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부의 공기를 이용하여 장치 내부의 온도 또는 습도 등의 환경을 제어할 수 있는 전력 저장 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치는 컨테이너 내부에 설치되어 전력 변환 및 저장하는 전력 장치, 상기 컨테이너 내부에 설치되어 상기 전력 장치가 설치된 공간의 온도를 기준값으로 유지하는 공조 장치, 상기 컨테이너 외벽에 설치되어, 제어에 따라 외부의 공기를 상기 전력 장치가 설치된 공간으로 유입시키는 외기팬, 상기 전력 장치의 공작과 상기 공조 장치 및 외기팬의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부의 공조 시스템과 함께 외부의 공기를 이용하여 장치 내부의 온도 또는 습도 등의 환경을 제어하여 전력 소비를 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치의 제어부의 개략적인 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치(100)는 컨테이너(110), 전력 장치(120), 공조 장치(130), 외기팬(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
컨테이너(110)는 내부에 제1 설치 공간(111) 및 제2 설치 공간(112)과 제1 및 제2 설치 공간(111,112)를 구분하는 내부 격벽(113)를 포함할 수 있다.
전력 장치(120)는 저장부(121)와 전력부(122)를 포함할 수 있으며, 저장부(121)는 제1 설치 공간에 설치될 수 있고, 전력부(122)는 제2 설치 공간(112)에 설치될 수 있다.
저장부(121)는 전력을 저장할 수 있고, 경우에 따라 저장된 전력을 전력부(122)에 제공할 수도 있으며, 예를 들어 배터리(battery)로 구성될 수 있다.
전력부(122)는 계통 전원 또는 저장부(121)로부터 제공받은 전력을 필요한 전력으로 변환할 수 있으며 예를 들어, 컨버터(converter) 또는 인버터(inverter) 등으로 구성될 수 있다.
공조 장치(130)는 공조부(131) 및 내부팬(132)를 포함할 수 있다.
공조부(131)는 제1 및 제2 설치 공간(111,112) 중 적어도 하나에 설치될 수 있으며, 예를 들어, 온도를 상승 또는 하강시킬 수 있는 에어컨 및 히터로 구성될 수 있다.
내부팬(132)는 내부격벽(113)에 설치될 수 있으며 제1 설치 공간(111)의 온도 습도 등의 공조 환경과 제2 설치 공간(112)의 온도 습도 등의 공조 환경을 균등하게 유지할 수 있다.
외기팬(140)는 컨테이터의 외부 공기를 제1 설치 공간(111) 또는 제2 설치 공간(112) 내로 유입시킬 수 있다.
제어부(150)는 전력 장치(120)의 동작과 공조 장치(130) 및 외기팬(140)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(150)는 전력 장치(120)의 동작을 제어하는 전력 제어부(151)와 공조 장치(130) 및 외기팬(140)의 동작을 제어하는 공조 제어부(152)를 포함할 수 있다.
공조 제어부(152)는 공조 장치(130)와 외기팬(140)을 필요에 따라 상호보완적으로 동작시킬 수 있다.
예를 들어, 공조 제어부(152)는 컨테이너(110)의 내부 온도 또는 습도 등의 공조 환경을 기준값으로 유지하기 위해, 공조 장치(130)의 동작보다 외기팬(140)을 동작시키는 것이 전력 효율에 유리한 경우 공조 장치(130)의 동작을 중단시키고, 외기팬(140)을 동작시켜 외부의 공기를 컨테이너(110) 내부로 유입시킬 수 있다. 더하여 제1 설치 공간(111)과 제2 설치 공간(112)간의 공조 환경을 균등하게 유지하기 위해 공조 장치(130) 중 내부팬(132)이 동작되도록 제어할 수 있다. 외기팬(140)을 동작시키는 것보다 공조 장치(130)을 동작시키는 것이 전력 효율에 유리한 경우에는 반대로 외기팬(140)의 동작을 중단시키고, 공조부(131) 및 내부팬(132)를 동작시켜 컨테이너(110)의 내부 온도 또는 습도 등의 공조 환경을 기준값으로 유지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치의 제어부의 개략적인 동작 흐름도이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 제어부(150)의 전력 제어부(151)는 전력 저장 장치 운영 스케쥴을 공조 제어부(152)에 제공할 수 있다. 공조 제어부(152)는 전력 저장 장치 운영 스케쥴과 기상청 데이터에 기초하여 공조 장치 운전 스케쥴을 최적화하여 도출하고, 이에 따라 공조 장치(130) 및 외기팬(140)의 동작을 제어할 수 있다.
먼저, 공조 제어부(152)는 공조 부하를 예측할 수 있다(S1). 예를 들어, 공조 제어부(152)는 전력 제어부(151)로부터의 전력 저장 장치 운영 스케쥴, 기상청 데이터의 날씨 정보 및 전력 저장 장치의 배터리 및 전력 장치 즉 저장부(121)와 전력부(122)의 성능 등에 기초하여 공조 부하를 예측할 수 있다.
이에 따라, 공조 제어부(152)는 소비 전력을 예측할 수 있다(S2).
다음으로, 공조 제어부(152)는 예측된 소비 전력과, 환경 정보 및 전력 정보에 기초하여 공장 장치 운전 스케쥴을 최적화하여(S3), 공조 장치 운전 스케쥴을 도출할 수 있다(S4).
예를 들어, 공조 제어부(152)는 예측된 소비 전력과 함께, 공조 장치가 목표하는 공조 환경에 관한 정보를 갖는 공조 장치 목표 정보와, 공조 장치의 성능 및 기능과 같은 공조 장치 정보와, 컨테이너가 설치된 설치 건물에 관하여 열손실 등과 같은 정보 등의 상기 환경 정보와, 사용하는 전력의 전기 요금인 해당 전기 요금제와 계통 전력의 전기 요금의 한계 가격인 계통 한계 가격 등의 전력 정보에 기초하여 공장 장치 운전 스케쥴을 최적화하여(S3), 공조 장치 운전 스케쥴을 도출할 수 있다(S4).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 내부의 공조 시스템과 함께 외부의 공기를 이용하여 장치 내부의 온도, 습도 등의 환경을 제어하여 전력 소비를 저감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 전력 저장 장치
110: 컨테이너
111: 제1 설치 공간
112: 제2 설치 공간
113: 격벽
120: 전력 장치
121: 저장부
122: 전력부
130: 공조 장치
131: 공조부
132: 내부팬
140: 외기팬
150: 제어부
151: 전력 제어부
152: 공조 제어부

Claims (4)

  1. 컨테이너 내부에 설치되어 전력 변환 및 저장하는 전력 장치;
    상기 컨테이너 내부에 설치되어 상기 전력 장치가 설치된 공간의 온도를 기준값으로 유지하는 공조 장치;
    상기 컨테이너 외벽에 설치되어, 제어에 따라 외부의 공기를 상기 전력 장치가 설치된 공간으로 유입시키는 외기팬; 및
    상기 전력 장치의 공작과 상기 공조 장치 및 외기팬의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 전력 저장 장치 운영 스케쥴에 따라 상기 전력 장치의 동작을 제어하는 전력 제어부와, 상기 전력 저장 장치 운영 스케쥴과 기상청 데이터에 기초한 공조 장치 운전 스케쥴에 따라 상기 공조 장치 및 외기팬의 동작을 제어하는 공조 제어부를 포함하며,
    상기 공조 제어부는 상기 전력 저장 장치 운영 스케쥴과 상기 전력 장치의 성능 및 상기 기상청 데이터의 날씨정보에 따라 공조 부하를 예측하고, 상기 공조 부하의 예측에 따른 소비 전력을 예측하며, 예측된 소비 전력과 공조 장치 목표 정보, 공조 장치 정보, 설치 건물 정보 및 전기 요금에 따라 상기 공조 장치 운전 스케쥴을 최적화하여 상기 공조 장치 및 외기팬의 동작을 제어하는 전력 저장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨테이너는 내부 격벽을 기준으로 제1 설치 공간 및 제2 설치 공간을 구비하고,
    상기 전력 장치는 상기 제1 설치 공간에 설치되어 전력 변환 동작을 수행하는 전력부와, 상기 제2 설치 공간에 설치되어 전력을 저장하는 저장부를 포함하고,
    상기 공조 장치는 상기 내부 격벽에 설치되어 상기 제1 설치 공간과 상기 제2 설치 공간 간의 온도를 균일하게 유지하는 내부팬과, 상기 제1 및 제2 설치 공간 중 적어도 하나에 설치되어 온도를 상승 또는 하강시키는 공조부를 포함하는 전력 저장 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020160082357A 2016-06-30 2016-06-30 전력 저장 장치 KR102183464B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160082357A KR102183464B1 (ko) 2016-06-30 2016-06-30 전력 저장 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160082357A KR102183464B1 (ko) 2016-06-30 2016-06-30 전력 저장 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180003052A KR20180003052A (ko) 2018-01-09
KR102183464B1 true KR102183464B1 (ko) 2020-11-26

Family

ID=61000308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160082357A KR102183464B1 (ko) 2016-06-30 2016-06-30 전력 저장 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102183464B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101970236B1 (ko) * 2018-09-21 2019-04-18 주식회사 디아이티이엔지 에너지 저장 시스템용 함체
KR102081897B1 (ko) * 2019-02-13 2020-02-27 주식회사 에코전력 화재 위험을 차단할 수 있는 에너지 저장 시스템
CN110197938A (zh) * 2019-04-12 2019-09-03 万帮之星新能源科技(上海)有限公司 新能源汽车电池冷却***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101369633B1 (ko) 2011-12-19 2014-03-04 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
JP2015191717A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 電力貯蔵システム及びその制御装置並びに電力貯蔵システムの制御方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101256296B1 (ko) * 2010-12-30 2013-04-18 주식회사 포스코아이씨티 배터리 시스템
KR101493264B1 (ko) * 2011-09-21 2015-02-17 주식회사 케이티 에너지 비용 절감을 위한 에너지 균등 제어 방법 및 시스템
KR20130104771A (ko) * 2012-03-15 2013-09-25 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 시스템 및 그의 제어 방법
KR102306445B1 (ko) 2014-10-07 2021-09-28 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101369633B1 (ko) 2011-12-19 2014-03-04 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
JP2015191717A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 電力貯蔵システム及びその制御装置並びに電力貯蔵システムの制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180003052A (ko) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220163989A1 (en) Controlling the setback and setback recovery of a power-consuming device
US8989911B2 (en) Power consumption management system, and power consumption manager, power consumption management method, power supply manager, and power supply management method, which are used for the power consumption management system
Felius et al. Retrofitting towards energy-efficient homes in European cold climates: a review
KR102183464B1 (ko) 전력 저장 장치
JP5646206B2 (ja) 消費電力管理装置および消費電力管理方法
US10514663B2 (en) Microgrid system and controller
US20150153714A1 (en) Renewable energy power generation prediction system and method and power allocation system
KR101278638B1 (ko) 스마트 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법
US9951967B2 (en) Thermal energy storage systems and methods for use with solar power generation systems
KR101929195B1 (ko) 건물 에너지 효율 등급과 연계한 부하 예측 기반 빌딩 제어 장치
JP6221058B2 (ja) 空調システム
CN105190193A (zh) 空调控制装置、空调控制***和空调控制方法
US20110153088A1 (en) Method and system for controlling and/or regulating room comfort variables in a building
Dong et al. Adaptive building load control to enable high penetration of solar photovoltaic generation
JP2013215092A (ja) エネルギー管理システム及びプログラム
US20160054016A1 (en) Ventilation control device, ventilation system, and program
CN109713597A (zh) 一种具有自动温控功能的节能配电柜***
JPH05227661A (ja) 植物栽培温室の室内環境調整装置
EP3062412B1 (en) Control device, control method, and program
JP5903731B2 (ja) 建物用空調熱源システム
JP5780989B2 (ja) 設備コントローラ及び分散電源システム
CN102918733A (zh) 用于对生产过程调节生产流程计划的方法和装置
JP2018071957A (ja) 空家用換気装置
JP2017028764A (ja) 需要電力制御装置および需要電力制御方法
JP2009266556A (ja) 蓄電装置及び熱利用システム

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right